综合技术手段在岩土工程中的应用——以贵州复杂场地某高层商住楼岩土勘察为例

许启松 葛佳杰

（1.贵州地矿工程勘察有限公司，贵阳 550016 ； 2.贵阳市防震减灾服务中心 贵州 贵阳 550001）

综合技术手段在岩土工程中的应用
——以贵州复杂场地某高层商住楼岩土勘察为例

许启松1葛佳杰2

（1.贵州地矿工程勘察有限公司，贵阳 550016 ； 2.贵阳市防震减灾服务中心 贵州 贵阳 550001）

传统的岩土勘察方法，在复杂地质条件下无法迅速准确查清地质特点，尤其是在 贵州喀斯特岩溶地区，利用单一的常规勘察手段无法解决复杂问题，特别是当遇到岩溶、断层破碎带发育时；在复杂场地岩土工程勘察过程中利用物探等综合勘察手段，可以迅速查清岩溶发育，断层破碎带的分布范围及其埋深。

本文就高密度电法在贵州省某高层商住楼岩土勘察工程中的具体应用效果，综合讨论在该类型场地综合应用岩土勘察工作的常规钻探和物探方法，为岩溶发育地区的岩土工程勘察积累经验。

岩土工程勘察 钻探 综合物探 高密度电法

随着我国社会主义经济建设的飞跃发展，建筑事业的快速发展；日益增长的建设需求和复杂的建设场地对工程勘察工作提出了新的、更高的要求。岩土工程勘察是工程建设的前提和基础，是工程建设的灵魂。岩土勘察工作的好坏，直接影响建筑的使用功能和寿命、环境保护、使用安全和工程造价等。

本文以笔者以某场地复杂地区岩土工程勘察为例，在实施常用手段（工程地质测绘、工程测量、钻探、取岩土样及室内试验、钻孔超声波测试等）的基础上还应用了物探、地基卓越周期测试、静载试验。通过综合手段摸清

1 工程概况

该拟建项目位于贵州省贵阳市位于南明区五里冲危旧房、棚户区改造区。该拟建商住楼位于贵阳市二环道路旁侧，拟建构建筑物层高-2+2+44F，采用框架剪力墙结构，拟采用桩基，最大柱荷载35000KN/柱。

2 场地地形地貌

拟建场地位于贵阳市南明区五里冲，拟建的商住楼位于缓斜坡地带，原始地貌坡度3～5°。勘察期间场地已经人工整平至地下室标高1124.7米左右。通过开挖场地东南侧形成高约10m的边坡，但在钻探施工前已进行支护，现状稳定。

3 区域地质构造

据区域地质资料及工程地质调查，场地出露地层为第四系（Qel+dl）和二叠系中统吴家坪组（P2w）基岩，拟建场地位于黔北断拱贵阳复杂构造变形区之贵阳复式向斜西翼、蔡家关背斜东翼，处于区域性大断裂（乌当断裂）影响带内，场地次级构造发育，地质构造复杂。受次级断层影响，场地岩层产状比较紊乱，风化强烈，岩体极破碎。据区域地质资料及现场实地测量，确定场地岩层产状分为两组，一组为：倾向48°,倾角76°；另一组为倾向285°,倾角60°。

该区属丘陵～低山溶蚀峰丛地貌，场地内总体地势为北东高南西低，测区内多有第四系土层覆盖，四周植被较为茂密，现经施工平场后，场地变得较为平坦，由地表地质现象显示，测区内岩性多样，且有一断层通过场地，该断层平面走向北西～南东向，在断层两侧岩层产状变化较大，其中：在断层北西面，岩层北西向倾斜，倾角70°左右，在断层南东面，岩层北东向倾斜，倾角50°左右。

①第四系（Qel+dl）：上部为耕植土，富含植物根系，下部为可～硬塑状红粘土，残、坡积成因，厚薄不均，局部含基岩风化残块及碎石，主要分布于测区大部地段。

②二叠系中统吴家坪组（P2w）：岩性主要为石灰岩夹硅质岩、钙质砂岩夹杂色泥岩、碳质泥岩。在水平方向上石灰岩、碳质泥岩、钙质砂岩呈互层状产出的组合关系。因受次级构造的影响，基岩破碎，节理裂隙发育，风化强烈。石灰岩、钙质砂岩及碳质泥岩，据其风化状态分为强风化-中风化，现分别对这几种基岩岩性特征、风化程度及组合关系分述如下：

（1）强风化碳质泥岩（P2w）：褐色，泥质结构，含碳质、铝土质、铁锰质，受次级构造的影响，产状凌乱，该层在场地内风化强烈，整体破碎，厚度变化大。岩芯极破碎，呈砂状、碎块状，岩芯采取率低。

（2）强风化石灰岩（P2w）：灰黑色，薄至中厚层状，含硅质，主要分布于拟建场地南西侧，厚度变化大。岩芯极破碎，呈砂状、碎块状、土夹石状，岩芯采取率低。

（3）中风化碳质泥岩（P2w）：灰黑色，泥质结构，含碳质团块，节理裂隙发育，受构造及产状影响埋深变化大，节理裂隙发育，岩体较破碎，属较破碎软岩。

（4）中风化石灰岩（P2w）：灰色、深灰色，薄至中厚层状，泥晶结构，含硅质，节理裂隙发育，岩芯呈柱状、短柱状，少量块状。

4 场地水文地质条件

据地表地质调查及钻探探查，拟建场地地下水类型主要地下水为上层滞水和基岩裂隙水，叙述如下：

场地下伏基岩为中风化泥岩、石灰岩，为含水性较好的岩层，其发育的节理裂隙为地下水流动提供了较有利的渗流条件，地下水埋藏较深，地下水径流方向为东南向南西，小车河为排泄基准面。

5 岩土工程勘察概况

勘察之初，钻孔按一桩一孔布设，钻探揭穿地表覆盖层及地下强风化层进入完整基岩9m，在场地平场和钻探过程中，多处发现岩溶和裂隙，但仅靠所布钻探，不能确定其分布延伸范围。为迅速查明岩溶发育的分布情况，决定沿拟建物主要轴线布设测线，应用物探方法中的地震映像法和高密度电法，对钻探发现的岩溶现象进一步详查。

本次勘察，沿拟建物主要轴线布设测线计完成高密度电法剖面3条，经过数据处理，综合分析，编制出物探异常平面分布图，为拟建物的基础设计和施工方案制定提供了充分依据。

6 工程物探的基本原理及有关参数

表1

6.1 高密度电法：

电法勘探是研究地层电学性质及电场、电磁场变化规律，根据研究地质对象的电性差异，通过仪器测量电场情况，进而研究电场的分布规律，以了解地下构筑物或地质体的状况，从而达到勘探目的。

本次勘察，使用重庆地质仪器厂生产的DUK-2电法仪，采用60极接收，极距2m～3m，在预定位置布置测线剖面，本次勘察，电极的排列装置采用温纳四极装置。

6.2 本场区工程地球物理特征：

岩土电性

地球物理条件是指运用物探手段解决地质问题的各种充要条件。地球物理勘探的前提是被探测体与周边岩土介质存在物性差异，常表现为电、磁、弹性波速等物性参数的异常。本次勘探目的主要是初步查明场区布设测线范围内隐伏的不明岩溶构造，如隐伏断裂、岩溶空洞或溶蚀破碎、地下暗河、充水溶洞及老旧窑形成的采空区等异常。本次高密度电法测试采用的物性参数为视电阻率值，通过对场区岩石和部分异常体的电性测试，结合贵阳地区同类型场地电性参数综合归纳本场区岩土电性特性见表1：

不含水 ∞溶洞 含水 50～900不含水 ∞破碎带 平均 370含水 150～550

7 结论和建议

7.1 测区内岩体多以泥岩、砂岩、页岩等中～软质类为主，局部地段，分布有石灰岩等相对坚硬的岩体。

7.2 测区内，土层厚度多在 2～15m左右，其厚度变化较大，其中：在测区南部，土层厚度相对较小，多在2～10m左右，而在测线北部，土层厚度相对较大，可达15m左右；在F1断层及附近土层厚度较大，多在20m以上。在F1断层及附近，由于土层与岩体破碎带的电阻率相差不大，因此，物探推土层厚度可能与实际有所偏差。

7.3 在测区内，主要以低阻异常存在，其中：低阻异常幅度相对较小，主要反映的是节理裂隙集中发育带上，而低阻异常幅值较大的区段则反映出密集裂隙带及岩体破碎带的存在。

因此，在岩溶发育地区，有必要先采用物探初勘，若发现异常，再施以钻探验证。这样发现岩溶的几率应该更高，可以有效的减少工程隐患，这个问题值得业主及相关单位共同关注。

[1]丁荣胜 等，高密度电阻率法和地震映像法在采空区勘察中的应用（J）。物探与化探，2010-12，34(4)

[2] 李法滨 等，高密度电阻率法在某采空塌陷区勘察中的应用（J）。交通科技，2011年第1期.

[3] 张德元 等，高密度三维地震勘探在四川复杂山区的应用效果（J）。中国煤炭地质，2010-8,22(8).

[4] 重庆地质仪器厂：《测井、地震、电法方法技术 论文集》2006.12 北海。

[5] 勘探地球物理《 百科词典 》 [美] R.E. 谢里夫 地质出版社 1990

[6] 石油工业出版社《 地震勘探中岩石成分和性质的研究》[苏]A.F.阿维尔布赫 著 1986

APPLICATION OF COMPREHENSIVE TECHNOLOGY IN GEOTECHNICAL ENGINEERING-- Taking Guizhou complex site for a tall building in geotechnical investigation as an example

Xu Qisong (GuiZhou Geologicai Engineering Investigation Co.，Ltd)

Ge Jiajie (Earthquake prevention and disaster reduction in Guiyang City Service Center)

The traditional method of geotechnical investigation, under complex geological conditions can quickly and accurately find out the geological characteristics, especially in Guizhou Karst karst area, the use of conventional reconnaissance means singleunable to solve complex problems, especially when it comes to karst, fault fracture zone development; use of geophysical comprehensive investigation in the process of complex geotechnical engineering investigation and can quickly identify the karst, fault fracture zone and its buried depth distribution range.

In this paper, the high density resistivity method in Guizhou province for a tall building in geotechnical investigation results of practical application in engineering, the comprehensive discussion of exploration work in this type of site comprehensive application of rock and soil drilling and geophysical methods, and accumulate experience for geotechnical engineering in karst area survey.

geotechnical engineering exploration drilling comprehensive geophysical exploration of high density resistivity method

TU75

B

1007-6344（2015）02-0146-02

许启松（1983-），男，1983年11月，硕士研究生，工程师，贵州地矿工程勘察有限公司。主要研究方向：基础地质、工程地质、地质灾害等。